CN112841216A - 一种二氧化氯液体微胶囊及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二氧化氯液体微胶囊及其制备方法，首先将成壁材料和二氧化氯母液混合均匀，作为油相；然后将缓释激发剂和成壁催化剂混合均匀，作为水相；再将油相和水相混合在高剪应力的作用下乳化，在40‑60℃下恒温反应一段时间，成壁材料在成壁催化剂的作用下固化成壁，包裹二氧化氯母液和缓释激发剂，形成微胶囊；最后向微胶囊混合液中加入足量的交联剂，交联剂与微胶囊壁之间形成氢键。在微胶囊内部，二氧化氯母体与缓释激发剂活化反应产生二氧化氯气体，在微胶囊内部形成一定的压力。当产品被水稀释后，胶囊壁韧性降低，在内部，随着二氧化氯气体的逐渐增加将胶囊壁压破，在压差推动力的作用下,二氧化氯分子通过胶囊壁向外扩散。

Description

一种二氧化氯液体微胶囊及其制备方法
技术领域
本发明属于微胶囊制备技术领域，具体涉及一种二氧化氯液体微胶囊及其制备方法。
背景技术
二氧化氯是一种高效、安全、广谱的消毒灭菌剂，广泛的应用于各种水处理、空气净化消毒和食品防腐等方面，特别是缓释的二氧化氯产品能在较长时间内自动缓慢持续地释放出低浓度的二氧化氯气体，有效地杀灭空气中的病菌和菌、去除空气中的异味,防止室内物品在潮湿的空气中发生霉变，对空气进行杀菌、消毒两重功效，对农作土壤进行改良功效，同时它分解出来的原子态氧还能清新空气，对人体也不会带来危害和副作用，可以广泛的应用到空气清新净化、土壤改良、杀菌消毒、防霉、除臭、食品和农副产品的保鲜等方面。
微胶囊技术通过用成膜材料把固体或液体包覆，可以有效控制液体或者固体的释放。为此，专利CN2006100253320公开了一种二氧化氯缓释微胶囊的制备方法，将二氧化氯水溶液包覆在成壁材料内部，将二氧化氯与外界环境隔离开，避免其受外界的湿度、氧气、紫外线灯因素的影响。但是该方法采用的二氧化氯水溶液为吸收二氧化氯的冰水，受冰水溶解度的限制，二氧化氯的含量较低，且其也没有详细说明其释放机理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二氧化氯液体微胶囊及其制备方法，解决了现有二氧化氯液体微胶囊无法缓慢释放的问题。
为了实现上述目的，本发明涉及的一种二氧化氯液体微胶囊，由如下重量份的组分制备而成：二氧化氯母液70～90份，缓释激发剂6～20份，成壁材料2～15份，成壁材料催化剂0.1～5份和交联剂3～10份。
本发明涉及的一种二氧化氯液体微胶囊的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将成壁材料和二氧化氯母液混合均匀，作为油相；
(2)将缓释激发剂和成壁催化剂混合均匀，作为水相；
(3)将油相和水相混合在高剪应力的作用下乳化，在40-60℃下恒温反应一段时间，成壁材料在成壁催化剂的作用下固化成壁，包裹二氧化氯母液和缓释激发剂，形成微胶囊；
(4)向步骤(3)得到的混合物中加入足量的交联剂，交联剂与微胶囊壁材反应，增加交联度便于微胶囊分散，避免微胶囊沉淀，提高微胶囊壁的韧性和耐压强度；
(5)将步骤(4)得到的微胶囊液体按要求量分装成瓶。
进一步地，所述成壁材料由异氰酸盐和甘尿衍生物制备而成，异氰酸盐为芳香族异氰酸盐或脂肪族异氰酸盐，成壁催化剂为丙烯酰胺、邻苯二胺、乙二胺中的一种。在成壁催化剂的作用下，成壁材料发生胺化反应，形成网格状的成壁材料。
进一步地，所述二氧化氯母液是亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸钡中的一种或其混合物的水溶液。
所述缓释激发剂为弱酸性物质，如硼酸、硫酸氢钠、柠檬酸、酒石酸、草酸、磷酸二氢盐、乙酸中的一种或其混合物。
所述交联剂是丙烯酰胺、丙烯酸盐、聚乙二醇、CMC-Na、乙二胺等中的一种或几种的混合。交联剂溶于水并能够与胶囊壁材分子间氢键，提高壁材的韧性。
二氧化氯微胶囊活化和释放机理是：在微胶囊内部，二氧化氯母体与缓释激发剂活化反应产生二氧化氯气体(5ClO2 -+4H+＝＝4ClO2+Cl-+2H2O)，在微胶囊内部形成一定的压力。当产品被水稀释后，交联剂溶于水，胶囊壁上的交联剂减少，胶囊壁韧性降低，对胶囊壁的保压作用下降，在内部，随着二氧化氯气体的逐渐增加将胶囊壁压破，在压差推动力的作用下,二氧化氯分子通过胶囊壁向外扩散。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)通常状况下为水分散剂，易保存稳定，保质期长达2年；(2)加水稀释即可使用，使用方法简单，且可以通过控制水的加入量在一定程度上控制二氧化氯的释放速率；(3)微胶囊与交联剂交联既可以形成稳定的分散体系，避免胶囊沉淀，又增加胶囊壁的耐压作用，延缓了二氧化氯气体释放速率，达到缓释效果；(4)将二氧化氯母液和缓释激发剂分别放于油相和水相中，在制备的过程中将两者混合，而不是提前将二氧化氯制备，简化了工艺过程，且微胶囊中二氧化氯的含量不受溶解度的限制。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
将含亚氯酸钠20％的水溶液85kg和成壁材料6Kg在高剪切乳化机下乳化成油相备用。向20kg含柠檬酸30％的水溶液中加入三乙胺0.5kg混合均匀成水相备用。将备用油相和水相进行高剪切乳化成微胶囊，在40℃下恒温反应2.5小时。向乳化好的微胶囊液中加入丙烯酰胺3kg混合均匀得到产品，产品固含量不低于32％，按要求量分装成桶,包装。所述成壁材料异氰酸盐和甘脲衍生物发生酯化反应。例如甲苯二异氰酸盐和羟甲基甘脲反应制备的成壁材料。
实施例2
将含亚氯酸钾18％的水溶液75kg和成壁材料5Kg在高剪切乳化机下乳化成油相备用。向20kg含硫酸氢钠20％的水溶液中加入邻苯二胺0.3kg混合均匀成水相备用。将备用油相和水相进行高剪切乳化，在60℃下恒温反应1.5小时，形成微胶囊。向乳化好的微胶囊液中加入CMC-Na 9kg混合均匀得到产品，产品固含量不低于30％，按要求量分装成桶,包装。所述成壁材料异氰酸盐和甘脲衍生物反应制备而成。例如甲苯二异氰酸盐和羟甲基甘脲反应制备的成壁材料。
实施例3
将含亚氯酸钠25％的水溶液80kg和成壁材料5Kg在高剪切乳化机下乳化成油相备用。向20kg含柠檬酸35％的水溶液中加入乙二胺0.6kg混合均匀成水相备用。将备用油相和水相进行高剪切乳化，在50℃下恒温反应2小时，形成微胶囊。向乳化好的微胶囊液中加入丙烯酰胺4kg混合均匀得到产品，产品固含量不低于34％，按要求量分装成桶,包装。所述成壁材料异氰酸盐和甘脲衍生物反应制备而成。例如甲苯二异氰酸盐和羟甲基甘脲反应制备的成壁材料。
实施例4
将含亚氯酸钠10％的水溶液90kg和成壁材料15Kg在高剪切乳化机下乳化成油相备用。向6kg含酒石酸40％的水溶液中加入丙烯酰胺5kg混合均匀成水相备用。将备用油相和水相进行高剪切乳化，在50℃下恒温反应2小时，形成微胶囊。向乳化好的微胶囊液中加丙烯酸钠10kg混合均匀得到产品，产品固含量不低于34％，按要求量分装成桶,包装。所述成壁材料异氰酸盐和甘脲衍生物反应制备而成。例如甲苯二异氰酸盐和羟甲基甘脲反应制备的成壁材料。

Claims (8)

1.一种二氧化氯液体微胶囊，其特征在于，由如下重量份的组分制备而成：二氧化氯母液70～90份，缓释激发剂6～20份，成壁材料2～15份，成壁材料催化剂0.1～5份和交联剂3～10份。
2.一种二氧化氯液体微胶囊的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将成壁材料和二氧化氯母液混合均匀，作为油相；
(2)将缓释激发剂和成壁催化剂混合均匀，作为水相；
(3)将油相和水相混合在高剪应力的作用下乳化，在40-60℃下恒温反应一段时间，成壁材料在成壁催化剂的作用下固化成壁，包裹二氧化氯母液和缓释激发剂，形成微胶囊。
3.根据权利要求2所述的二氧化氯液体微胶囊的制备方法，其特征在于，(4)向步骤(3)得到的混合物中加入足量的交联剂，交联剂与微胶囊壁之间形成氢键。
4.根据权利要求2所述的二氧化氯液体微胶囊的制备方法，其特征在于，所述成壁材料由异氰酸盐和甘尿衍生物制备而成，异氰酸盐为芳香族异氰酸盐或脂肪族异氰酸盐，成壁催化剂为丙烯酰胺、邻苯二胺、乙二胺中的一种。
5.根据权利要求2所述的二氧化氯液体微胶囊的制备方法，其特征在于，所述二氧化氯母液是亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸钡中的一种或其混合物的水溶液。
6.根据权利要求2所述的二氧化氯液体微胶囊的制备方法，其特征在于，所述缓释激发剂为弱酸性物质。
7.根据权利要求2所述的二氧化氯液体微胶囊的制备方法，其特征在于，所述缓释激发剂为硼酸、硫酸氢钠、柠檬酸、酒石酸、草酸、磷酸二氢盐、乙酸中的一种或其混合物。
8.根据权利要求2所述的二氧化氯液体微胶囊的制备方法，其特征在于，交联剂是丙烯酰胺、丙烯酸盐、聚乙二醇、CMC-Na、乙二胺等中的一种或几种的混合。
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